煤矿巷道快速掘进影响因素分析与对策
摘要
关键词
煤矿;巷道;掘进;影响因素;分析
正文
随着我国经济的快速发展,煤炭需求量持续增长,煤矿巷道快速掘进成为提高煤炭开采效率的关键环节。然而,在实际掘进过程中,巷道快速掘进受到诸多因素的影响,如地质条件复杂、设备与工艺落后、人员素质不高、管理组织不力等。为解决这些问题,必须要采取合理的措施对煤矿巷道快速掘进影响因素进行分析讨论,提升煤矿巷道掘进技术水平。
一、煤矿巷道快速掘进技术优化的意义
(一)提高生产效率
对于煤矿来说,巷道掘进技术的优化与使用,对于提升生产效率具有重要价值和关键意义。首先,在优化之后,使用的技术将会显著缩短巷道掘进时间,减少由于掘进延误造成的资源浪费。通过使用先进、合理的掘进设备、高效率的工作方法、智能化的控制系统,将会达成掘进、支护、运输等工序的平行作业,极大的提升整体工作效率水平。其次,快速掘进技术的使用也将会帮助煤炭资源回收率获得提升与改进,减少由于巷道掘进速度缓慢而导致的资源浪费。除此之外,提高生产效率,也将会有效降低生产成本,提升企业的经济效益水平[1]。
(二)保障安全生产
煤矿巷道快速掘进技术优化对于保障安全生产至关重要,通过优化掘进工艺,可以减少因掘进速度慢而导致的安全生产隐患。例如,采用先进的支护技术和设备,能够有效控制围岩变形,降低坍塌风险;同时,快速掘进技术有助于及时发现和处理地质问题,减少安全事故的发生。此外,优化后的技术能够提高作业人员的操作技能和安全意识,从而降低事故发生率,为煤矿安全生产提供有力保障。
(三)提升技术水平
对于煤炭行业来说,做好巷道快速掘进技术的优化与改进,也将会更好的提升煤炭行业的技术水平。在实际掘进处理的过程中,通过引进、消化、吸收、再创新,我国煤矿巷道快速掘进技术现如今已经取得了显著成果。在优化之后,技术不仅可以满足我国国内煤矿生产需求,具备一定的国际竞争力,这将会有助于推动我国煤炭行业的技术进步与发展,提升行业的整体竞争能力。同时,快速掘进技术的优化,也将会促进相关产业链的发展与提升,带动相关设备与材料的生产与销售工作[2]。
(四)促进可持续发展
煤矿巷道快速掘进技术优化,对于促进煤炭行业的可持续发展具有重要意义。首先,快速掘进技术有助于提升煤炭资源的开采效率,减少对环境的影响与限制。其次,优化之后的技术,将会降低能源消耗与碳排放量,这将会更加符合绿色发展的实际要求。除此之外,快速掘进技术的使用也可以提升煤炭企业的经济效益,为煤矿企业的转型升级提供更多的动力。总之,煤矿巷道快速掘进技术的优化属于推动煤炭行业可持续发展的关键因素,这对实现煤炭资源的合理开发和利用将会具有深远影响和作用。
二、煤矿巷道掘进工作特殊性
(一)地质条件复杂性
煤矿巷道掘进工作的特殊性,很多时候体现在地质条件的复杂性。煤矿巷道往往需要穿越多种地质层位,例如煤层、岩层、断层、裂隙等,这些地质结构的差异将会直接导致掘进期间出现各种类型的不同地质问题。例如,煤层可以及时了解自燃、瓦斯突出等安全隐患。一些岩层可能硬度不一,进而导致掘进难度以及支护难度随之增加。断层以及裂隙的出现,可能会导致围岩因此出现不稳定的情况,极大的增加坍塌的风险。因此,煤矿巷道掘进工作往往需要针对不同地质条件使用对应的技术措施,保障施工的安全与稳定[3]。
(二)环境适应性要求高
煤矿巷道掘进工作要求技术具有高度的环境适应性,由于煤矿地下环境特殊,温度、湿度、空气成分等条件与地面截然不同,掘进工作必须适应这些极端条件。例如,地下温度可能高达30℃以上,湿度大,空气中含有高浓度的瓦斯和粉尘,这些都对掘进设备和人员健康构成威胁。因此,掘进技术需要具备良好的耐高温、防潮、防爆、除尘等功能,以确保在恶劣环境下安全、高效地完成掘进任务。
(三)安全风险与事故防范
由于煤矿工作需要深入到地层当中开展挖掘、处理,因此很多时候这一类工作也具有一定的安全风险以及事故防范复杂性。由于地下环境存在一定的不确定性,因此在掘进的过程中可能会遇到瓦斯爆炸、煤尘爆炸、顶板坍塌、水害等事故。这些事故的出现,不仅会造成人员伤亡以及危害,还会导致资源浪费以及经济损失。因此,煤矿巷道掘进工作必须要打造出一整套完善的安全管理体系,其中包括事故预警、应急响应、安全培训等,从而最大程度上降低事故带来的风险以及影响。
(四)技术与经济平衡
煤矿巷道掘进工作要求在技术与经济之间取得平衡,一方面,需要采用先进的掘进技术和设备,以提高掘进效率、降低成本、保证安全;另一方面,也要考虑经济因素,避免过度投资导致资源浪费。这就要求在技术选择和设备采购上,既要考虑技术的先进性和适用性,也要考虑投资回报率和经济效益。因此,煤矿巷道掘进工作需要在技术创新和成本控制之间找到最佳平衡点,以实现可持续发展[4]。
三、煤矿巷道快速掘进影响因素
(一)地质条件因素
在煤矿巷道掘进的过程中,地质条件成为影响巷道快速掘进的关键因素。对于不同地质结构来说,煤层、岩层、断层、裂隙等问题,都将会对掘进速度和安全性造成直接影响。例如,煤层的硬度、瓦斯含量、自然倾向性等,这些都会导致掘进的难度以及风险随之快速增加。除此之外,地质构造的复杂性以及稳定性影响,也会导致掘进期间出现围岩变形、坍塌等问题,这一问题包括断层发育、岩层破碎等。这些问题在严重情况下,势必会引发严重的安全事故。因此,对地质条件的准确评估与合理处理,属于快速掘进的关键基础与重要因素。
(二)设备与技术因素
设备和技术因素也是影响煤矿巷道快速掘进的重要因素,掘进设备的性能、维护状态以及技术水平,直接关系到掘进效率和安全性。例如,掘进机、钻机等设备的先进程度和可靠性,决定了掘进速度和施工质量。同时,掘进工艺的选择和优化,如全断面掘进、半断面掘进等,也会影响掘进速度和成本。此外,信息化、自动化技术的应用,如GPS定位、远程监控等,可以提高掘进效率和施工精度[5]。
(三)管理因素
在煤矿巷道快速掘进的过程中,管理因素也将会起到直接影响作用和效果。施工组织管理、安全监管、质量控制等工作,这些都属于影响掘进速度与安全水平。在实际施工期间,有效的施工组织管理可以确保施工流程的顺利与完善,提升施工效率与施工水平。严格的安全监管将会及时发现并快速消除安全隐患问题,避免事故随之发生。而高质量的控制措施,则是可以确保施工质量不受影响,极大的延长设备使用寿命。除此之外,人员培训、激励机制等管理措施,也将会对掘进速度和施工质量造成重要的影响与限制。
(四)环境因素
环境因素包括自然环境以及人文环境,无论是自然环境还是人文环境,都将会对煤矿巷道快速掘进造成一些影响和限制。在自然环境当中,气候条件、水文地质条件将会对掘进工作造成一些影响与限制。例如,在一些极端的天气当中,可能会导致设备出现故障,以及施工期间出现一些中断。在实际施工期间,水文地质条件可能会引发水害等问题。而人文环境当中,政策法规、社会舆论、周边居民的影响等,这些也可能会对距今工作产生一些间接影响与限制。因此,在规划与实施煤矿巷道快速掘进的过程中,必须要积极考虑环境因素,使用合理的应对与处理措施。
四、煤矿巷道快速掘进优化策略
(一)优化地质勘察与设计
在实际做好煤矿巷道快速掘进的过程中,必须要优化地质勘察与设计工作。技术人员可以使用一系列先进的地质勘察技术,包括地球物理勘探、钻探、地质雷达等,这些技术将会帮助技术人员精确的探测巷道地质结构、煤层分布、岩性特征、瓦斯含量、地下水文情况等关键信息。通过对这些信息进行全面的收集与分析,可以构建出一整套更加详细的地质结构现状,为后续的工程设计提供坚定的数据基础与帮助。
基于详细的地质数据,设计团队可以精心设计巷道的布局以及掘进方案。这种设计,不仅可以考虑到巷道的功能性需求,还充分考虑了地质条件的特殊性,确保施工期间可以最大程度上减少由于地质条件不明确而引发的施工延误和潜在的安全事故问题。通过科学合理的工程设计,将会可以发现施工期间可能出现的各类挑战,提前制定出合理的解决策略。除此之外,还可以使用三维建模技术,这一技术在实际施工期间能够对巷道掘进过程进行虚拟模拟,通过模拟分析,可以优化支护技术,保障巷道在掘进期间维持稳定性和安全性。
(二)引进研发先进掘进设备
在煤矿巷道快速掘进的过程中,先进掘进设备扮演着至关重要的角色。这些设备不仅是提高掘进速度的核心,也是确保施工质量和安全的关键因素。因此,必须引进国内外最先进的掘进机、钻机、支护设备以及其他相关辅助设备,以确保施工队伍拥有最强大的技术支持。对于这些引进的设备,必须注重其日常的维护和保养工作。定期的检查、及时的维修和必要的保养措施是保证设备始终处于最佳工作状态的重要保障。通过这样的维护策略,可以最大限度地减少设备故障的发生,确保施工的连续性和稳定性。
同时,鼓励企业不断进行技术创新,研发出适应不同地质条件的专用设备。这些专用设备可能包括高效能的掘进机,它们能够快速有效地完成不同硬度煤层的掘进任务;自动化程度高的支护设备,它们能够自动调整支护结构,适应不同地质变化,从而提高施工的效率和安全性。
(三)强化施工管理与技术创新
施工管理作为确保巷道快速掘进的重要保障,其作用往往不容忽视。为了达成这一目标和要求,必须要建立一整套完善的施工管理制度,对施工期间每一个环节进行明确的责任划分以及流程规范优化。在施工管理期间,强化技术创新也是提升施工水平的关键与核心,在未来必须要积极推广和应用先进的施工工艺以及施工方法,例如快速支护技术、预裂爆破技术等。这些技术的应用不仅可以快速施工,提高施工质量,还可以降低施工成本,实现经济效益的最大化。快速支护技术将会在短时间内完成支护工作,有效避免巷道围岩的变形与坍塌,保障施工人员的安全。预裂爆破技术通过精确控制爆破参数,减少爆破对周围环境的破坏,提高爆破效果,同时降低爆破振动对巷道围岩的损害与影响。
(四)注重环境保护与可持续发展
在追求巷道快速掘进效率的同时,也需要避免环境因此受到影响,落实可持续发展。在实际工作的过程中,积极使用环保型材料与施工技术,这些技术的选择与应用,主要目的在于减少对地下水和土壤的污染和影响。例如,可以使用无毒或者低毒的化学材料,以及可以降解或者循环利用的建筑材料,降低对生态环境造成的破坏与影响。在设备选择方面,则是需要考虑到低噪音、低振动的设备,这些设备在运行过程中对周边环境的干扰比较小,有助于减少对居民生活的影响,保护生物多样性。除此之外,通过优化施工方案,可以减少对煤炭资源的浪费,提升资源的利用效率。其中包括合理规划掘进路线,减少不必要的重复作业,以及使用先进的掘进技术,提高煤炭的开采率与回收率。在这一过程中也需要关注员工的职业健康和安全,为员工提供良好的工作环境,包括定期对工作场所进行安全检查,确保所有设备和工具的安全性能。
结束语:
随着人们对煤炭资源需求的逐渐增加,对煤炭开采效率的要求也逐渐提高。巷道掘进属于煤矿生产期间的关键步骤,然而,巷道掘进相对来说较为复杂。为了实现快速、高效的掘进工作,必须要引入更加先进的设备,提升生产技术水平,并且优化生产作业方式。在这一过程中,要建立一整套完善的管理措施,科学合理的组织管理,这不仅可以让煤矿巷道掘进安全性得到保障与支持,还可以提高煤矿的生产效率以及效益,让煤炭行业的发展拥有更好的前景。
参考文献:
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[2]李飞,张林,尚宇琦,孔德中,王玉亮,陈龙,张枝伟.煤矿智能化掘进关键技术研究[J].工矿自动化,2023,49(04):33-41.
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[4]丁浩.复杂地质条件下掘锚一体快速掘进技术[J].矿业装备,2023,(02):34-36.
[5]李耀胜.煤矿巷道掘进技术与装备的现状及发展趋势[J].设备管理与维修,2023,(02):130-132.
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